CN101154981B - 广播信号接收方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种广播信号接收方法，包括以下步骤：网络侧搜集其位置附近存在的广播信号参数，广播信号参数包含关于广播信号的特定频点的信息；网络侧向其覆盖的区域内发送广播信号参数；以及移动终端接收广播信号参数，并用来辅助其广播信号接收。本发明还提供了一种广播信号接收装置。

Description

广播信号接收方法和装置

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种广播信号接收方法和装置，用于无线通信系统中以协同方式实现广播内容快速接收。

背景技术

卫星广播网、地面广播网、蜂窝移动通信网、无线局域网等各种无线通信系统，在业务提供能力、适用场合、经济性等方面各有千秋，为了达到综合优化的效果，移动个人电视(如移动个人电视、便携电脑电视)系统的发展趋势是需要这些网络协同工作，使用最适当的网络以最合适的方式提供最优异的服务内容。

未来的广播网将呈现这样的空间布局：从太空卫星实现的全球覆盖到蜂窝实现的国家覆盖，到局域网实现的热点覆盖和个人域覆盖。实现不同覆盖的系统具有不同的数据传输能力，在移动个人电视服务中，适用于提供不同的业务，如，局域网适用于移动个人电视节目的高速下载，蜂窝网适用于移动个人电视节目的互动服务和为卫星或地面移动个人电视广播系统提供回程链路，卫星则适用于为地面网络提供节目流的配送。

移动个人电视广播业务中采用的协同方式可以划分为以下两大类别：

1)卫星网与地面网络的协同

欧盟IST SATIN(Satellite-UMTS IP-based Network)项目给出的方案是一个典型的卫星与地面协同的例子，是实现一种以给定的天地协同实现多媒体服务的系统架构。IST SATIN给出了两种卫星与地面协同方式，一种是通过卫星把多媒体流发送给地面蜂窝通信网UMTS(Universal Mobile Telecommunication System，通用移动电信系统)的核心网，UMTS核心网通过自己的接入网RAN(RadioAccess Net，无线接入网)与终端之间建立多媒体传输链路，这个链路是双向的。移动终端也可以直接接收卫星的多媒体广播，或者直接与卫星进行通信；另一种是卫星直接对移动终端进行多媒体广播，但是，移动终端与卫星之间的通信由地面蜂窝系统协助实现，即移动终端先把信号发给UMTS系统，再由UMTS系统发给卫星，这样可以节省移动终端的功率和降低移动终端的复杂度。

2)地面网之间的协同

IST DRIVE项目给出一种实现地面数字电视广播和地面蜂窝移动通信网络之间协同的方案。这种协同可以有多种形式，可以在多种地面广播系统与多种地面蜂窝移动通信系统、无线局域网系统之间实现。例如，美国高通公司提供的media FLO只是这种协同方式中的一种形式。

在移动个人电视系统的发展中，多网协同是构建使用的网络结构、提供丰富的业务形式的必然之路。在前面列举的卫星与地面蜂窝移动通信的协同、地面广播与地面蜂窝移动通信系统之间的协同只是可能出现的协同形式的一部分。随着通信系统的不断演进和融合，未来将会出现地面广播网与无线局域网的协同，以及有线与无线之间的协同。

以多网协同来提供广播服务的方式所引出的一个直接结果是：广播频道的分布范围大幅度增加。以地面广播为例，传统的地面广播服务主要集中在400Mhz到800Mhz频段范围内，在采用地面广播网、蜂窝移动通信网、无线局域网来协同提供广播业务之后，广播频道将分布在从400Mhz到6Ghz(包括无线局域网使用的频段)这样大的范围内。如果按照传统的广播接收方式--由接收机在可能存在广播信号的频段内逐次进行扫描式搜索广播信号，所需搜索时间过长，以至于实际应用中无法承受这种过长的信道搜索时间。如何在如此宽的范围内以可以接收的接入时延来接收广播节目就成为一个必须解决的问题，这也是本发明讨论的核心。

现有技术中提高广播信号工作频点的搜索速度的方法主要是在终端上采取措施，这方面的专利申请有：US 20050073614Broadcasting receiver(广播接收机)、US2 0050134747 Digitalbroadcasting receiver to search channels in parallel and channelsearching method thereof(可以并行搜索信道的数字广播接收机及其信道搜索方法)、US 20050034174Digital receiving device and digitalbroadcasting receiving method(数字接收装置和数字广播接收方法)。

专利申请US 20050073614给出的方法是：在广播信号的接收中，对广播频道实施两轮搜索，第一轮搜索使用模拟调协器的搜索方式对整个频段进行搜索，搜索时只判断在整个频段内哪些频道上存在广播信号，只解决是否存在信号的问题；第二轮搜索进行数字式搜索，在第一轮确定的有信号存在的频道上进行信号检测和解调。由于第一轮模拟式搜索缩小了数字式搜索过程的搜索范围并为数字式搜索指明了频点，数字式搜索的时间可以大幅度降低。

专利申请US 20050134747给出的方法是：把需要搜索的频段范围划分为至少两个频段区间，并且在划分的频段区间内，至少有一个区间包含无线广播信道的频段，至少有一个区间包含有线广播的频段，每一个频段区间采用独立的搜索器进行独立的搜索，并且在中央处理器的控制下，这些搜索器把搜索结果存入存储器。

专利申请US20050034174给出的方法是：在待机状态下调协器对数字广播频道进行搜索，搜索方法是：NIT(network informationtable)分离进程从传输码流中分离出NIT信息，控制和存储进程对NIT中的业务识别信息，包括位置信息，进行提取，并且将提取出的业务识别信息与先前存储的业务识别信息进行对比，判断是否需要对先前存储的业务识别信息进行更新。

另外，涉及网络侧对接收机进行业务信息广播的专利有US20050068977，Apparatus and method for servicing both wide areabroadcasting and local area broadcasting in a digital multimediabroadcasting system and terminal for receiving the broadcast(用于局域和广域数字多媒体广播的装置、方法和接收终端)，给出了一种广域广播系统、局域广播系统之间，通过对广播节目的相关信息的发送和终端对这些广播节目信息的使用，来实现有效接收广播节目的方法，该专利申请集中在广播节目本身信息的传输和接收、处理方法，如：广播的是视频还是声音，这些广播内容的显示格式，是哪个基站或发射机提供的节目，这些节目提供的地理位置，这些节目信息是从广播信道发送还是从公共信道发送等。该专利申请涉及多网协同提供广播节目的方法，但是没有对如何降低对广播信道的搜索时间进行讨论。

综上所述，虽然通过在接收机的工作方式上采取措施可以大幅度缩短对信号的搜索时间，但是，现有技术在解决广播信号接收中的快速捕获方面，即，目前在接收机上采取的技术措施所固有的缺点是：

1)这些方法只是对一定频谱跨度内的广播频道搜索具有实用性，如从400Mhz到800Mhz频段范围内，对于更宽范围内的广播频道搜索，如从400Mhz到6Ghz，这样宽的频谱范围内的信道搜索，仅仅依靠在接收机上采取措施，其功耗、复杂度、成本等方面难以达到实用要求；

2)接收机需要为广播信号的搜索付出功率、复杂度的开销；

3)只能够搜索出正在广播的信号频道信息，无法搜索出没有发射信号但是处于随时提供VOD(video on demands)节目的信道信息；

另外，虽然专利US 20050068977涉及到了多网协同提供广播节目内容方面的信息，如某频道是视频还是声音、这些广播内容的显示格式、是哪个基站或发射机提供的节目、这些节目提供的地理位置等。但是没有对如何通过网络间的协同来降低广播信道搜索时间的方法进行讨论。

因此，人们需要一种新的广播信号接收解决方案，能够解决上述相关技术中的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种广播信号接收方法和装置，用于解决上述相关技术中功耗、复杂度、成本等方面难以达到实用要求等问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种广播信号接收方法，包括以下步骤：网络侧搜集其位置附近存在的广播信号参数，广播信号参数包含关于广播信号的特定频点的信息；网络侧向其覆盖的区域内发送广播信号参数；以及移动终端接收广播信号参数，并用来辅助其广播信号接收。

在上述的广播信号接收方法中，网络侧为在基站内或基站处的监测单元。

在上述的广播信号接收方法中，广播信号参数包括以下至少之一：广播信号的频点参数、广播信号的功率参数、广播信号和本基站所发射信号的同步关系、搜索窗大小。

在上述的广播信号接收方法中，网络侧通过网络侧与移动终端之间的通信链路，来向其覆盖的区域内发送广播信号参数。

在上述的广播信号接收方法中，通信链路包括以下至少之一：移动终端与局域网之间的空中接口，个人手持式电话系统的空中接口。

在上述的广播信号接收方法中，网络侧周期性发送广播信号参数，或者根据移动终端的请求发送广播信号参数。

在上述的广播信号接收方法中，请求包括用户关心的节目信息。

在上述的广播信号接收方法中，移动终端根据广播信号参数到特定频点按照预定搜索窗捕获广播信号。

在上述的广播信号接收方法中，广播信号参数采用分层编码表述的方式来表示特定频点。

在上述的广播信号接收方法中，网络侧和移动终端均采用相同的预定分层频点管理表来处理广播信号参数。

根据本发明的另一方面，提供了一种广播信号接收装置，包括：搜集模块，用于使网络侧搜集其位置附近存在的广播信号参数，广播信号参数包含关于广播信号的特定频点的信息；发送模块，用于使网络侧向其覆盖的区域内发送广播信号参数；以及接收模块，用于使移动终端接收广播信号参数，并用来辅助其广播信号接收。

在上述的广播信号接收装置中，网络侧为在基站内或基站处的监测单元。

在上述的广播信号接收装置中，广播信号参数包括以下至少之一：广播信号的频点参数、广播信号的功率参数、广播信号和本基站所发射信号的同步关系、搜索窗大小。

在上述的广播信号接收装置中，搜集模块用于使网络侧通过网络侧与移动终端之间的通信链路，来向其覆盖的区域内发送广播信号参数。

在上述的广播信号接收装置中，通信链路包括以下至少之一：移动终端与局域网之间的空中接口，个人手持式电话系统的空中接口。

在上述的广播信号接收装置中，发送模块用于使网络侧周期性发送广播信号参数，或者根据移动终端的请求发送广播信号参数。

在上述的广播信号接收装置中，请求包括用户关心的节目信息。

在上述的广播信号接收装置中，接收模块用于使移动终端根据广播信号参数到特定频点按照预定搜索窗捕获广播信号。

在上述的广播信号接收装置中，广播信号参数采用分层编码表述的方式来表示特定频点。

在上述的广播信号接收装置中，网络侧和移动终端均采用相同的预定分层频点管理表来处理广播信号参数。

通过上述技术方案，本发明实现了如下技术效果：

针对前述基于接收机的快速信道搜索方法存在的主要缺点，本发明给出一种可以使接收机在大频带跨度内快速捕获广播信号的方法和，而且接收机无需对广播频道搜索支付功率和复杂度开销，不但可以快速方便地获取所在位置存在的全部广播信号的频道信息，也可以获取其他和广播信号接收相关的信息，如，不同广播信号的搜索时间窗信息，此外，本发明给出的方法和装置也可以使接收机获得处于待服务状态的频道信息。

因此，本发明可以显著缩短接收机对信号的捕获时间，降低接收机的功耗。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了多网协同提供广播服务的示意图；

图2示出了根据本发明的实现网络辅助的广播信号接收的基本步骤；

图3示出了根据本发明一个实施例的网络和接收机按照节目内容归类方式进行频点的分类管理；

图4示出了根据本发明一个实施例的一种频点的分层编码方法；以及

图5示出了根据本发明的实现网络辅助的广播信号接收的基本装置。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

本发明提供了一种广播信号接收方法和装置。

图2示出了根据本发明的一种通过网络间的协同实现广播信号接收的方法，该方法由如下三个基本步骤组成：第一步，网络侧(即，基站或无线节点)搜集其位置附近存在的广播信号参数，广播信号参数包含关于广播信号的特定频点的信息；第二步，基站或无线节点向其覆盖的区域内发送其接收到的广播信号参数；第三步，移动终端(即，接收机)利用其接收到的广播信号参数来辅助其接收过程。

可选地，网络侧为在基站内或基站处的监测单元。

可选地，广播信号参数包括以下至少之一：广播信号的频点参数、广播信号的功率参数、广播信号和本基站所发射信号的同步关系、搜索窗大小。

可选地，网络侧通过网络侧与移动终端之间的通信链路，来向其覆盖的区域内发送广播信号参数。

可选地，通信链路包括以下至少之一：移动终端与局域网之间的空中接口，个人手持式电话系统的空中接口。

可选地，网络侧周期性发送广播信号参数，或者根据移动终端的请求发送广播信号参数。

可选地，请求包括用户关心的节目信息。

可选地，移动终端根据广播信号参数到特定频点按照预定搜索窗捕获广播信号。

可选地，广播信号参数采用分层编码表述的方式来表示特定频点。

可选地，网络侧和移动终端均采用相同的预定分层频点管理表(例如，图3所示的管理表)来处理广播信号参数。

图5示出了根据本发明的实现网络辅助的广播信号接收的基本装置500，其包括：

搜集模块502，用于使网络侧搜集其位置附近存在的广播信号参数，广播信号参数包含关于广播信号的特定频点的信息；

发送模块504，用于使网络侧向其覆盖的区域内发送广播信号参数；以及

接收模块506，用于使移动终端接收广播信号参数，并用来辅助其广播信号接收。

可选地，网络侧为在基站内或基站处的监测单元。

可选地，广播信号参数包括以下至少之一：广播信号的频点参数、广播信号的功率参数、广播信号和本基站所发射信号的同步关系、搜索窗大小。

可选地，搜集模块502用于使网络侧通过网络侧与移动终端之间的通信链路，来向其覆盖的区域内发送广播信号参数。

可选地，通信链路包括以下至少之一：移动终端与局域网之间的空中接口，个人手持式电话系统的空中接口。

可选地，发送模块504用于使网络侧周期性发送广播信号参数，或者根据移动终端的请求发送广播信号参数。

可选地，请求包括用户关心的节目信息。

可选地，接收模块506用于使移动终端根据广播信号参数到特定频点按照预定搜索窗捕获广播信号。

可选地，广播信号参数采用分层编码表述的方式来表示特定频点。

可选地，网络侧和移动终端均采用相同的预定分层频点管理表来处理广播信号参数。

本发明所述方法可以达到全面掌握接收机所在位置的广播服务内容、快速接入所需广播内容的效果，并且易于在实际系统中实现。

本发明依托的网络环境如图1所示。在一个空间范围102A内，存在着来自多种频段的广播信号，如来自卫星广播频段的广播信号101，来自地面数字广播发射站102的VHF(Very High Frequency，甚高频)或UHF(Ultra High Frequency，超高频)频段的广播信号，来自广域覆盖基站103，如WIMAX(Worldwide Interoperability forMicrowave Access，微波接入全球互通)系统，工作在固定接入频段的广播信号，来自移动通信基站104使用移动通信频段的广播信号，热点覆盖区域105使用的2.4G或5G频段的广播信号。

终端106为了对众多频段上的广播信号快速捕获，一种有效的方法是由网络侧辅助终端的信号接收。

本发明的基本思路是：在网络侧搜集广播信号的频点、同步时间信息，通过空中接口发送给广播信号接收机，使得广播信号接收机可以使用网络侧发来的频点、同步信息方便地捕获其关心的广播信号，达到在跨多个频段范围内对所关心信号的快速接收，并降低接收机复杂度、节省接收机功耗的目的。

网络侧实现广播信号搜索的具体方法是：低层网络的基站接入点增加监测单元，由监测单元负责对其上各层的广播信号的相关参数进行监测，包括：广播信号的频点监测、广播信号的功率监测、广播信号和本基站所发射信号的同步关系(TDOA)监测。

整个网络辅助的广播信号接收方法由如下基本步骤组成：

第一步201，网络侧搜集广播信号参数。具体方法就是配置在基站内或基站处的监测单元实现广播信号的频点监测、广播信号的功率监测、广播信号和本基站所发射信号的同步关系(TDOA)或者搜索窗大小的监测；

第二步202，网络侧向接收机发送广播信号参数。这种发送通过网络与终端之间的通信链路实现，这个通信链路可以是终端与蜂窝网的空中接口，也可以是终端与局域网之间的空中接口，也可以是其他形式的空中接口，如PHS(Personal Handy-phone System)的空中接口。

网络侧向接收机发送广播信号参数可以是周期发送，也可以是网络侧根据终端的请求发送。终端进行请求时可以向网络侧提供其关心的节目信息，如，节目的种类、节目的名称、节目的代号、节目的网址等。

第三步203，终端上的广播接收机利用网络侧发来的辅助接收参数实现信号的快速捕获。接收机根据网络发来的广播信号的频点、同步关系(TDOA)或者搜索窗大小、信号质量信息，到特定的频点按照预知的搜索窗，快速捕获所关心的广播信号。

为了便于对广播频点和广播节目种类之间建立明确的对应关系，接收机和网络侧均采用图3所示的分层频点管理表301。

为了减少频率参数传输的开销，本发明对不同频段的信号的频率值采用分层编码表述的方式，一种分层表述的方式见图4，图中的501是按照频段划分的第一层，不同的频段，如UHF，LF，MF分配不同的码字。在第2层502，对第一层的编码结果做进一步的细分，第3层503则更进一步细分。对于同一个频段内的不同信道的频点，只要传送一个频段编码，然后根据需要传送第2层和第3层的编码就可以表达一个频点的频率值，这样可以节省传输开销。

下面将详细描述根据本发明的一个实施例，其是一个由GSM/GPRS系统辅助的广播信号接收系统。

一个多频段多网络的广播系统由卫星数字广播发射机101、若干个地面数字广播发射站102、若干个广域覆盖广播发射机103(如类似MediaFLO系统的广播发射机)，若干个GSM基站104，若干个热点覆盖区域105，以及广播信号监测单元、带有多频段数字电视接收机的终端组成。

在GSM上装有监测单元，由监测单元负责对其上各层(卫星数字广播发射机101地面数字广播发射站102、广域覆盖广播发射机103)的广播信号的相关参数进行监测，包括：广播信号的频点监测、广播信号的功率监测、广播信号和本基站所发射信号的同步关系(TDOA)监测。

GSM系统根据终端106的请求，利用其空中接口，可以是GPRS方式，也可以是短消息方式，把和快速捕获广播信号相关的信息，如广播信号的频点、广播信号的功率、广播信号和本基站所发射信号的同步关系(TDOA)，发送给终端106。

终端根据网络发来的广播信号的频点、同步关系(TDOA)或者搜索窗大小、信号质量信息，到特定的频点按照预知的搜索窗，快速捕获所关心的广播信号。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

针对前述基于接收机的快速信道搜索方法存在的主要缺点，本发明给出一种可以使接收机在大频带跨度内快速捕获广播信号的方法和，而且接收机无需对广播频道搜索支付功率和复杂度开销，不但可以快速方便地获取所在位置存在的全部广播信号的频道信息，也可以获取其他和广播信号接收相关的信息，如，不同广播信号的搜索时间窗信息，此外，本发明给出的方法和装置也可以使接收机获得处于待服务状态的频道信息。

因此，本发明可以显著缩短接收机对信号的捕获时间，降低接收机的功耗。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。应该明白，这些具体实施中的变化对于本领域的技术人员来说是显而易见的，不脱离本发明的精神保护范围。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种广播信号接收方法，其特征在于，包括以下步骤：

网络侧搜集其位置附近存在的广播信号参数，所述广播信号参数包含关于广播信号的特定频点的信息；

所述网络侧向其覆盖的区域内发送所述广播信号参数；以及

移动终端接收所述广播信号参数，并用来辅助其广播信号接收。

2.根据权利要求1所述的广播信号接收方法，其特征在于，所述网络侧为在基站内或基站处的监测单元。

3.根据权利要求1所述的广播信号接收方法，其特征在于，所述广播信号参数包括以下至少之一：广播信号的频点参数、广播信号的功率参数、广播信号和本基站所发射信号的同步关系、搜索窗大小。

4.根据权利要求1所述的广播信号接收方法，其特征在于，所述网络侧通过所述网络侧与所述移动终端之间的通信链路，来向其覆盖的区域内发送所述广播信号参数。

5.根据权利要求4所述的广播信号接收方法，其特征在于，所述通信链路包括以下至少之一：所述移动终端与无线局域网之间的空中接口，移动通信系统的空中接口。

6.根据权利要求1所述的广播信号接收方法，其特征在于，所述网络侧周期性发送所述广播信号参数，或者根据所述移动终端的请求发送所述广播信号参数。

7.根据权利要求6所述的广播信号接收方法，其特征在于，所述请求包括用户关心的节目信息。

8.根据权利要求1所述的广播信号接收方法，其特征在于，所述移动终端根据所述广播信号参数到所述特定频点按照预定搜索窗捕获广播信号。

9.根据权利要求1所述的广播信号接收方法，其特征在于，所述广播信号参数采用分层编码表述的方式来表示所述特定频点。

10.根据权利要求9所述的广播信号接收方法，其特征在于，所述网络侧和所述移动终端均采用相同的预定分层频点管理表来处理所述广播信号参数。

11.一种广播信号接收装置，其特征在于，包括：

搜集模块，位于网络侧，用于搜集所述网络侧位置附近存在的广播信号参数，所述广播信号参数包含关于广播信号的特定频点的信息；

发送模块，位于网络侧，用于向所述网络侧覆盖的区域内发送所述广播信号参数；以及

接收模块，位于移动终端，用于接收所述广播信号参数，并用来辅助其广播信号接收。

12.根据权利要求11所述的广播信号接收装置，其特征在于，所述广播信号参数包括以下至少之一：广播信号的频点参数、广播信号的功率参数、广播信号和本基站所发射信号的同步关系、搜索窗大小。

13.根据权利要求11所述的广播信号接收装置，其特征在于，

所述搜集模块用于通过所述网络侧与所述移动终端之间的通信链路，来向其覆盖的区域内发送所述广播信号参数；

所述发送模块用于周期性发送所述广播信号参数，或者根据所述移动终端的请求发送所述广播信号参数；

所述接收模块用于根据所述广播信号参数到所述特定频点按照预定搜索窗捕获广播信号。

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